- 电解精炼铜
- 共129题
（1）A烧杯是______（填〝电解池〞或〝原电池〞），B烧杯是______（填〝电解池〞或〝原电池〞）．
（2）其中B烧杯中应该盛______溶液．
（3）分别写出石墨棒和纯铜棒的电极反应式
石墨棒：______，
纯铜棒：______．
（4）若锌减少了0.65g，则纯Cu的质量增加了多少克？（写出计算过程）
正确答案
解：（1）A烧杯含有两个活泼性不同的电极，有自发的氧化还原反应，形成了闭合回路，存在电解质溶液，属于原电池装置，B烧杯就存在了外加电源，属于电解装置，故答案为：原电池；电解池；
（2）电解精炼铜时，电解质溶液必须是含有铜离子的可溶性的盐，如硫酸铜溶液或其它易溶性的铜盐等，故答案为：硫酸铜溶液或其它易溶性的铜盐；
（3）石墨棒是原电池的正极，发生电极反应为：2H++2e-=H2↑；纯铜棒是电解池的阴极，
电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：2H++2e-=H2↑；Cu2++2e-=Cu；
（4）在A烧杯中，金属锌电极发生的电极反应为：Zn-2e-→Zn，若锌减少了0.65g即0.01mol时，转移电子为0.02mol，在B烧杯中，纯铜电极发生的反应为：Cu2++2e-→Cu，当转移0.02mol电子时，则析出金属Cu的物质的量为0.01mol，质量为0.64g，
答：纯Cu的质量增加了0.64g．
解析
解：（1）A烧杯含有两个活泼性不同的电极，有自发的氧化还原反应，形成了闭合回路，存在电解质溶液，属于原电池装置，B烧杯就存在了外加电源，属于电解装置，故答案为：原电池；电解池；
（2）电解精炼铜时，电解质溶液必须是含有铜离子的可溶性的盐，如硫酸铜溶液或其它易溶性的铜盐等，故答案为：硫酸铜溶液或其它易溶性的铜盐；
（3）石墨棒是原电池的正极，发生电极反应为：2H++2e-=H2↑；纯铜棒是电解池的阴极，
电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：2H++2e-=H2↑；Cu2++2e-=Cu；
（4）在A烧杯中，金属锌电极发生的电极反应为：Zn-2e-→Zn，若锌减少了0.65g即0.01mol时，转移电子为0.02mol，在B烧杯中，纯铜电极发生的反应为：Cu2++2e-→Cu，当转移0.02mol电子时，则析出金属Cu的物质的量为0.01mol，质量为0.64g，
答：纯Cu的质量增加了0.64g．
某研究性学习小组在一次活动中，用一块铜锌合金验证铜的电解精炼原理。他们找来了一块铜锌合金、一块纯铜、一瓶用硫酸酸化的CuSO4溶液、以及其他相关实验器材和试剂。
（1）进行实验时，铜锌合金应当与电源的___________极连接。写出通电时阴极的电极反应式_______________________。
（2）假设铜锌合金中还含有微量的银，实验结束后，银元素存在于________________。
A．以化合态形式沉积于阳极上
B．以游离态形式沉积于阴极上
C．以游离态形式沉积于电解池底部
D．以化合态形式沉积于电解池底部
（3）实验结束后，电解质溶液中存在的金属阳离子有_______________________。
正确答案
（1）Zn；Cu2++2e-==Cu
（2）C
（3）Zn2+、Cu2+
电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解池中X极上的电极反应为____________，在X极附近观察到的现象是 ：______________________； Y电极上的电极反应式是_________________________，检验该电极反应产物的方法是：_______________________________。
（2）如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是_________，电极反应式是
________________________。
正确答案
（1）2H++2e-==H2↑；有气泡产生，溶液变红；2Cl--2e-==Cl2↑；把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近，试纸变蓝，说明Y极产物为Cl2 （3）纯铜；Cu2++2e-==Cu
由黄铜矿（主要成分是CuFeS2）炼制精铜的工艺流程示意图如图1所示：
（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为Fe的低价氧化物．该过程中两个主要反应的化学方程式分别是______、______，反射炉内生成炉渣的主要成分是______；
（2）冰铜（Cu2S 和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%．转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼．冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程中发生反应的化学方程式分别是______、______；
（3）粗铜的电解精炼如图2所示．在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极______（填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应式为______，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为______．
正确答案
（1）黄铜矿与空气反应生成Cu2S、FeS，根据化合价升降相等配平，反应方程式为：2CuFeS2+O2 
故答案是：2CuFeS2+O2 
（2）Cu2S被氧化为Cu2O的反应方程式为：2Cu2S+3O2 
故答案是：2Cu2S+3O2 
（3）c连电源正极，d连电源的负极；故c为阳极，d为阴极；粗铜板应放在阳极，即c；d阴极发生还原反应，方程式为：Cu2++2e-=Cu；Au、Ag比较稳定，不反应，以单质形式沉积在c（阳极）下方，Fe失去电子变成Fe2+的形式进入电解液中，
故答案是：c；Cu2++2e-=Cu；Au、Ag以单质形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe2+的形式进入电解液中．
电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中Y极上的电极反应式是________________。检验Y电极上电极反应产物的方法是___________________________________。
②在X电极附近观察到的现象是_________________。
③要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入（或通入）___________________。
（2）如果要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①Y电极的材料是_________；X电极反应式是____________。
②电解完成后，硫酸铜溶液的浓度___________（填“变大”、“变小”、“不变”）
(3)若X、Y都是铜电极，a是浓度均为2 mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液1L，电解一段时间后X电极有3.2 g铜析出，此时直流电源已输出___________mol电子。
正确答案
（1）①2Cl- - 2e-=Cl2↑；将湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色；②产生无色气体，溶液变红色；③HCl（或氯化氢）
（2）①粗铜；Cu2++2e-=Cu；②变小
（3）2.1
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